Karatterizzazzjoni tas-sensittività tal-kejbils tal-fibri ottiċi għall-vibrazzjonijiet akustiċi

Illum il-ġurnata, il-fibri ottiċi qed jintużaw dejjem aktar ta’ spiss kemm għat-trażmissjoni ta’ dejta kif ukoll għal dawk li mhumiex dejta. Ħafna gruppi ta’ riċerka jiffukaw fuq il-protezzjoni ta’ infrastrutturi bbażati fuq il-fibri kontra s-squgħ tad-dejta li jista’ jsir b’diversi tekniki. Xi trażmissjonijiet tad-dejta mhumiex kriptati u anki jekk ikunu, hemm riskju għoli li fil-futur qarib, din id-dejta se tkun decryptabbli mill-kompjuters tal-kwantità. Għalhekk, is-suġġetti sħun illum huma l-kodiċi tal-kwantità u l-kodiċi wara l-kwantità. Żona relattivament mhux esplorata hija sens tal-fibra ottika għall-vibrazzjonijiet fl-ispettru akustiku, b’hekk, li jinstema’.

Vibrazzjonijiet mekkaniċi u ħoss akustiċi li jaġixxu fuq il-fibri ottiċi jikkawżaw bidliet fir-razza u l-indiċi refrattiv tal-qalba tal-fibri ... Dawn il-bidliet sussegwentement jistgħu jinstabu b’diversi metodi u jinbidlu f’sinjal elettriku segwit minn riproduzzjoni akustika. Informazzjoni bħall-komponent awdjo ta’ sejħa tal-vidjo, konversazzjoni bejn in-nies f'kamra jew telefonata tista' tiġi interċettata anke qabel ma tiġi kkonvertita f'forma diġitali u enkriptata. Għalhekk, l-infrastrutturi tal-fibri ottiċi, prinċipalment ġewwa l-bini, jistgħu jintużaw bħala mikrofoni sensittivi, jippreżenta riskju sinifikanti ta’ sigurtà. L-għeruq ta 'sens akustiku fibri ottiku jmorru lura għas-snin sebgħin, meta l-ewwel esperimenti sensing tal-ħoss li jinstemgħu ġew realizzati. Sensazzjoni akustika reċentement kienet żona studjata ħafna minħabba s-sigurtà tas-sistemi u n-netwerks ta’ informazzjoni bbażati fuq il-fibri ottiku. It-tekniki ta’ sensizzjoni akustika jistgħu jinqasmu abbażi tal-metodi użati.

 Www.adsscable.cn

Bidliet fir-razza tal-fibri jistgħu jinstabu f’ Rayleigh backscattering. It-teknika tas-sens akustiku distribwita (DAS) tuża dan l-effett, fejn tintbagħat polz laser koerenti tul fibra ottika. Il-pots li jxerrdu fil-fibra jikkawżaw il-fibra biex jaġixxi bħala interferometru distribwit. L-intensità tad-dawl rifless titkejjel bħala funzjoni ta’ ħin wara li jiġi trażmess l-impuls laser. Id-DAS tidentifika firem ta’ livell pico-strain fil-fibra kkawżata minn disturbi vibroakostiċi kkawżati minn avveniment qrib l-opp kejbil. Dawn il-perturbazzjonijiet jbiddlu l-firxa fil-qalba tal-fibra fuq skala molekulari, li joriġinaw mill-eteroġeneitajiet ta’ sub-tul ta’ mewġ iffurmati meta tiġbed il-fibra. Ir-riċerka ulterjuri hija ffukata fuq il-Fażi ta’ Riflectometry Optical Time-Domain-ReflectometryΦ- OTDR) teknoloġija.Www.adsscable.cn

Bidliet fl-indiċi refrattiv tal-qalba tal-fibri kkawżati minn vibrazzjonijiet mekkaniċi esterni u storbju akustiku jwasslu għal Doppler ta’ mewġ ħfief li jivvjaġġaw minn fibra ottika. Dan il-fenomenu jista’ jiġi spjegat bħala effett Doppler f’mewġija Il-frekwenza jew il-bidla fil-fażi kkawżata minn doppler ta’ mewġa ta’ dawl ta’ propagazzjoni hija osservata fi skemi ta’ interferenza ottika Mhux inqas minn 0,5 mm Il-bidla tal-frekwenza hija osservata f’arranġament Fabry-Perot (FPI), Mach-Zehnder (MZI) jew l-interferometers Michelson (MI) iffurmati minn fibri ottiċi b’elementi ottiċi meħtieġa inklużi fl-istruttura ottika.

L-FPI ta' spiss jintuża għall-arranġament ta' mikrofoni punt ottiċi. Il-varjetà tad-disinn tal-mikrofonu bbażat fuq l-FPI hija disponibbli u jistgħu jitqabblu d-dipendenzi tat-tul tal-kavità u l-materjali użati. Dawn il-mikrofoni jistgħu jintużaw ukoll għal sensing multipoint, pereżempju, bl-użu ta’ qsim 1:4.

Użu speċjali tal-FPI huwa possibbli fejn il-multilmodali-singlemode-multimode (MSM) l-istruttura u l-individwazzjoni tal-kejl dirett jintużaw biex jiġu identifikati vibrazzjonijiet akustiċi. Fiber Bragg grating (FBG) mikrostrutturi inkorporati fil-fibra ottika sensittiva jistgħu jintużaw bħala mirja għall-FPI fejn tiġi ffurmata kavità ottika bejn żewġ FB jew aktar G. L-arranġament tal-FPI huwa adattat għall-użu bħala mikrofoni u idrofoni wkoll. Diversi xogħlijiet ibbażati fuq l-arranġament tal-FPI ġew iddedikati għall-ħoss tal-vuċi bil-film tat-terpolymer tal-etilene il-wiċċ tal-aluminju u bbażat fuq dijaframma taċ-ċelluloża triacetate. Hemm ukoll varjanti uniċi tal-iskemi ta’ detezzjoni fl-arranġament mal-FPI. Dawn jinkludu esperiment bl-użu ta’ interferometru ta’ feedback bil-lejżer, fejn il-bidliet tal-indiċi refrattiv tal-fibra sensittiva jwasslu għal bidliet fil-frekwenza ottika tal-laser li jinstab. Żvantaġġ importanti tat-tekniki bbażati fuq l-FPI għall-sens akustiku huwa l-possibbiltà limitata li jitkejjel f’waħda biss jew baxxa ħafna l-għadd ta’ punti fuq il-fibra ottika. L-iżvantaġġ l-ieħor huwa l-ħtieġa għal fibra modifikata b'mod speċjali, eż. b'mikrostrutturi tal-FBG.

L-arranġamenti li jużaw l-MZI għal sensizzjoni akustika huma użati pereżempju, huwa possibbli li jintuża MZI mikrofiber li jerġa’ jeħtieġ fibra speċjali, jew li jintużaw fibri konvenzjonali għall-monitoraġġ akustiku tat-turbini tal-gass. Huwa possibbli wkoll li tuża l-kavità miftuħa u l-kollimaturi fil-driegħ sensittiv tal-MZI għall-ħoss.Www.adsscable.cn

L-arranġamenti tal-MI ta’ spiss jintużaw bħala idrofoni li jħossu l-ultrasound iżda wkoll bħala sensors għal frekwenzi li jinstemgħu. L-implimentazzjonijiet fis-sens tal-vibrazzjoni sismika ġew irrappurtati wkoll kif ukoll l-użu possibbli fil-monitoraġġ tal-istrutturi tal-baħar. Ta’ min jinnota wkoll li qed isir riċerka li tittratta t-titjib tal-istabbiltà tal-istorbju tal-MI. It-topoloġija tal-istilla tal-infrastruttura tal-fibra ottika ġewwa l-bini tagħti l-opportunità li jinbena l-arranġament tal-MI. Fibra ottika waħda normalment tmexxi mill-kamra bis-swiċċ ottiku ċentrali għall-kamra b’biċċa ta’ tagħmir terminali. Għaldaqstant, il-fibra tista’ tħoss sinjali akustiċi tul ir-rotta kollha tagħha u tista’ tiġi konnessa bħala fergħa tal-kejl ta’ arranġament MI.

F’din id-dokument, aħna twaqqaf MI sperimentali li jippermetti l-iskoperta ta 'sinjali akustiċi permezz ta' fibra ottika iggwidata minn tipi differenti ta 'kurituri. Aħna ffukaw fuq il-kejl tas-sensittività ta 'dan l-arranġament għal sinjali akustiċi definiti f'laboratorju anechoic kompletament. L-esperimenti eżaminaw l-influwenza ta’ diversi fatturi bħall-pożizzjoni tal-fibri ottiċi u t-tipi ta’ fibri ottiċi fuq il-kwalità tad-detezzjoni. sinjal rigward livell ta’ intelliġibbiltà ta’ diskors. Il-proprjetajiet tas-sinjali miksuba ġew analizzati, ir-risponsi tal-frekwenza tal-kejl individwali tqabblu, u l-proporzjonijiet tas-sinjali għall-istorbju ġew investigati. Fix-xogħol tagħna, aħna jkejlu u jevalwaw ukoll l-Indiċi tat-Trażmissjoni ta’ Diskors (STI), li huwa l-mod prevalenti biex jiġi vvalutat b’mod oġġettiv l-intelli mistenni. ġiġibilità tas-sinjali ta’ diskors wara li tgħaddi minn sistema.